Kármán Çizgisi Nedir? Uzay Nerede Başlar: 100 km mi, 80 km mi?

Güncellendi: . Yazı baştan yazıldı; bilgiler ve kaynaklar yeniden doğrulandı.

Kısaca: Kármán çizgisi, deniz seviyesinden 100 km yükseklikte çekilen ve atmosfer ile uzay arasındaki sınır sayılan hayalî çizgidir. Adını Macar asıllı mühendis Theodore von Kármán’dan alır: Bu yükseklikler civarında hava o kadar seyrektir ki kanatla havada kalmak için gereken hız yörünge hızına ulaşır; daha yukarıda uçmak değil, yörüngede dolanmak gerekir. Uluslararası Havacılık Federasyonu (FAI) 100 km’yi, ABD ise 50 mili (yaklaşık 80 km) sınır kabul eder. Atmosfer bir anda bitmediği için iki sayı da bir uzlaşmadır.

100 km
Kármán çizgisi: FAI’nin ve birçok kuruluşun uzay sınırı
80 km
ABD’nin sınırı (50 mil): NASA, ABD Hava Kuvvetleri, FAA
2 milyonda 1
100 km’de havanın yoğunluğu, deniz seviyesine göre
%97
100 km’de yer çekimi, yeryüzündekine göre
Kármán çizgisi şeması: 0–130 km yükseklik sütununda troposfer, stratosfer, mezosfer ve termosfer; 80 km'de ABD sınırı, 100 km'de Kármán çizgisi; V-2, X-15, New Shepard ve Galactic 07 uçuşlarının yükseklikleri; yanda havanın yüksekliğe göre ne kadar seyreldiğini gösteren çubuklar
Uzay nerede başlar? 80 km’lik ABD sınırı, 100 km’lik Kármán çizgisi ve tarihî uçuşlar. Özgün şema: Astrafizik.

Kármán çizgisi nedir?

“Uzay nerede başlar?” sorusunun kısa cevabı, kime sorduğunuza bağlı olduğudur. Dünya’nın atmosferi yukarı çıktıkça yavaş yavaş incelir ve bir yerde aniden bitmez. Bu yüzden atmosfer ile uzay arasındaki sınır, doğanın çizdiği bir çizgi değil, insanların üzerinde anlaştığı bir sayıdır.

En yaygın kullanılan sayı 100 km’dir ve bu yüksekliğe Kármán çizgisi denir; Türkçede “Karman hattı” diye de geçer. Havacılık ve uzay rekorlarını kaydeden Uluslararası Havacılık Federasyonu (FAI), bir uçuşun uzay uçuşu sayılması için 100 km’yi esas alır. ABD ise uzun süredir 50 mili, yani yaklaşık 80 km’yi kullanır.

100 km kulağa çok uzak gelebilir, ama yatay düşünürseniz saatte 100 km hızla giden bir otomobil için bir saatlik yoldur. Uzayı uzak yapan mesafe değil, yolun dosdoğru yukarı gitmesi ve oraya çıkmak için gereken enerjidir.

Neden 100 km? Von Kármán’ın sorusu

Bir uçağı havada tutan şey, kanatlarının ürettiği kaldırma kuvvetidir. Kanat havayı aşağı iter, hava da kanadı yukarı iter. Ama bu kuvvet havanın yoğunluğuna bağlıdır: Hava seyreldikçe aynı kaldırmayı elde etmek için daha hızlı gitmek gerekir.

Bir cismi havada tutmanın ikinci bir yolu daha var: yörünge. Yeterince hızlı yana doğru giden bir cisim aslında düşer, ama yeryüzü onun altından kıvrılıp gittiği için yere hiç ulaşamaz. Isaac Newton bunu 17. yüzyılda bir dağın tepesinden atılan gülle düşünce deneyiyle anlatmıştı (ayrıntısı Uydular Yörüngede Nasıl Durur? yazımızda). Yeryüzüne yakın bir yörüngede kalmak için saniyede yaklaşık 8 km hız gerekir.

Budapeşte doğumlu havacılık mühendisi Theodore von Kármán (1881–1963), ABD’de Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde (Caltech) çalıştı ve NASA’nın Jet İtki Laboratuvarı’nın (JPL) kurucularındandır. Von Kármán şu soruyu sordu: Hangi yükseklikte, kanatla havada kalmak için gereken hız yörünge hızına eşit olur? Bu yüksekliğin altında kanatlar işe yarar; üstünde ise havaya güvenmek yerine yörüngede dolanmak gerekir. Yani bu yükseklik, havacılığın bittiği ve uzay uçuşunun başladığı yerdir.

Von Kármán bu fikri ayrıntılı bir makale olarak hiç yayımlamadı. Gökbilimci Jonathan McDowell’in 2018’de yaptığı incelemeye göre von Kármán sınırın kabaca 100 km mertebesinde olduğunu söylemişti; uzay hukukçusu Andrew Haley ise 1963’te onun yaklaşımına dayanarak sınırı yaklaşık 84 km’ye koydu. 100 km’yi açıkça önerenlerden biri de 1957’de fizikçi Robert Jastrow oldu. FAI bu yuvarlak sayıyı benimsedi ve 100 km zamanla dünyada en yaygın kullanılan sınır hâline geldi.

Hesap: Bir yolcu uçağı 100 km’de uçabilir mi?

Kanadın ürettiği kaldırma kuvveti, havanın yoğunluğuyla ve hızın karesiyle büyür. Aynı kanat aynı yükü taşıyacaksa, hava kaç kat seyrekleşirse gereken hız o sayının karekökü kadar artar.

100 km’de hava, deniz seviyesindekinden yaklaşık 2,2 milyon kat seyrektir. 2,2 milyonun karekökü yaklaşık 1.480’dir. Yerden saatte 250 km kadar hızla havalanan bir yolcu uçağının aynı kanatlarla 100 km’de havada kalabilmesi için saatte yaklaşık 370.000 km hız gerekirdi. Bu, o yükseklikteki yörünge hızının (saatte yaklaşık 28.000 km) 13 katıdır.

Yani 100 km’de kanat işe yaramaz. Orada bir araç ya yörünge hızıyla Dünya’nın çevresinde dolanır ya da roketle çıkıp geri düşer. (Kendi hesabımız; ABD Standart Atmosferi 1976’nın yoğunluk değerleriyle, basitleştirilmiş.)

100 km mi, 80 km mi?

ABD, uzay sınırı olarak 1950’lerin sonundan beri 50 mili (80,5 km) kullanır. ABD Hava Kuvvetleri bu yüksekliği aşan pilotlara “astronot kanadı” rozeti verdi; 1960’larda X-15 roket uçağının pilotları bu sayede astronot sayıldı. NASA’nın X-15 pilotu Joe Walker, 22 Ağustos 1963’te 108 km’ye çıkarak 100 km’yi de aştı.

ABD Federal Havacılık İdaresi (FAA) da ticari uzay uçuşlarında 50 mili esas alır. FAA, Aralık 2021’de ticari astronot kanadı programını sona erdirdi; o tarihten beri lisanslı bir uçuşta 50 mili aşan herkesin adını internet sitesindeki listeye ekliyor.

2018’de Jonathan McDowell bu tartışmaya veriyle katıldı ve 80 km’nin daha uygun bir sınır olduğunu savundu. Gerekçeleri şunlar:

  • Uydular 80–90 km’ye inip yaşayabiliyor. Eliptik yörüngedeki bazı uydular, Dünya’ya en yakın noktaları 80–90 km’ye inmesine rağmen birkaç tur daha atabildi. Örneğin Sovyet uydusu Elektron-4, en alçak noktası 85 km ya da daha alçaktayken 10 tur kadar dolandı.
  • Von Kármán’ın ölçütü 100 km’yi vermiyor. Kanatla uçuşun bittiği yükseklik aracın ağırlığına ve biçimine göre değişir; tipik araçlar için 66 ile 88 km arasına düşer.
  • Atmosferin doğal bir sınırı da orada. Atmosferin en soğuk yeri olan mezopoz, mevsime ve enleme göre yaklaşık 85 ile 100 km arasındadır; ABD Standart Atmosferi 1976’da 86 km olarak verilir.

FAI, 30 Kasım 2018’de yayımladığı açıklamada bu çalışmaların sınırı 80 km’ye indirmek için güçlü bir gerekçe sunduğunu kabul etti ve konuyu Uluslararası Astronotik Federasyonu (IAF) ile ortak bir çalıştayda ele almayı önerdi. Tartışma bugün de sürüyor; 100 km ise dünyada en yaygın kullanılan sayı olmayı koruyor.

Uzay nerede başlar? Farklı cevaplar

SınırYükseklikKim kullanıyor, neye dayanıyor?
Kármán çizgisi100 kmFAI ve birçok uluslararası kuruluş
ABD sınırı (50 mil)80,5 kmABD Hava Kuvvetleri, NASA, FAA
McDowell’in önerisi80 kmUydu yörüngeleri ve atmosfer verisi (2018)
Mezopozyaklaşık 86–97 kmAtmosferin en soğuk yeri; mevsime ve enleme göre değişir
Atmosferin dış katmanıyaklaşık 10.000 kmEkzosferin üst ucu (NASA)
Hidrojen hâlesiyaklaşık 630.000 kmSOHO uydusunun ölçümü (2019); Ay’ın yörüngesinin ötesi

Hangi uçuş uzaya çıktı?

İki sınır, bazı uçuşlarda farklı cevap verir. Aşağıdaki tabloda tarihteki önemli uçuşların en yüksek noktalarını ve 80 km’lik ABD sınırı ile 100 km’lik Kármán çizgisine göre uzaya çıkıp çıkmadıklarını görebilirsiniz. Vostok 1’de Yuri Gagarin, X-15’te Joe Walker, New Shepard NS-16’da Jeff Bezos ve ekibi, Unity 22’de Richard Branson ve ekibi uçtu; Galactic 07’de Tuva Cihangir Atasever, Ax-3’te Alper Gezeravcı vardı.

UçuşTepe80 km100 km
V-2 (1944)≈ 175 kmuzayuzay
Vostok 1 (1961)yörüngeuzayuzay
X-15 (1963)108 kmuzayuzay
SpaceShipOne (2004)≈ 112 kmuzayuzay
New Shepard (2021)107 kmuzayuzay
Unity 22 (2021)≈ 86 kmuzayaltında
Galactic 07 (2024)≈ 90 kmuzayaltında
Ax-3 (2024)≈ 400 kmuzayuzay

Tablodaki ilk uçuş, Almanların 20 Haziran 1944’te dikine fırlattığı MW 18014 adlı V-2 roketidir; 100 km sınırını geçen ilk insan yapımı cisim odur. X-15’in 1963’teki uçak yükseklik rekoru, ancak 4 Ekim 2004’te özel yapım SpaceShipOne’ın 112 km’ye çıkan son uçuşuyla kırıldı.

Virgin Galactic’in VSS Unity uçuşları ABD’nin sınırına göre uzay uçuşudur, FAI’nin 100 km’lik sınırına göre ise değildir. Türkiye’nin ikinci astronotu Tuva Cihangir Atasever’in Haziran 2024’teki uçuşu da bu gruptadır: TÜBİTAK’ın açıklamasına göre araç yaklaşık 90 km’ye çıktı ve Atasever yaklaşık 3 dakikalık serbest düşüş sırasında 7 bilimsel deney yaptı. TÜBİTAK bu uçuşu “yörünge altı araştırma uçuşu” olarak tanımlıyor. Türkiye’nin ilk astronotu Alper Gezeravcı ise aynı yılın başında Ax-3 göreviyle Uluslararası Uzay İstasyonu’na gitmişti.

Yükseklik yetmez, yatay hız gerekir

Sık yapılan bir hata, 100 km’ye çıkan bir cismin yörüngeye gireceğini sanmaktır. Yörüngede kalmanın şartı yükseklik değil, yana doğru hızdır. Blue Origin’in New Shepard kapsülü 107 km’ye çıkar, ama dikine yükseldiği için birkaç dakika sonra geri düşer; bütün uçuş 10 dakika kadar sürer.

Uluslararası Uzay İstasyonu ise yaklaşık 400 km’de saniyede yaklaşık 7,7 km hızla yana doğru gider. Bu yüzden düşerken sürekli yeryüzünü ıskalar, 90 dakikada bir Dünya’nın çevresini dolanır ve günde 16 tur atar.

100 km’de dairesel bir yörüngede kalmak ise pratikte mümkün değildir: O yükseklikte hava, bir uyduyu çok kısa sürede yavaşlatıp düşürecek kadar yoğundur. Uzun ömürlü uydular yüzlerce kilometre yukarıda dolanır. Uzay İstasyonu bile 400 km’deki seyrek havanın sürtünmesi yüzünden yavaş yavaş alçalır ve zaman zaman motorlarla yükseltilir.

Kármán çizgisinde yer çekimi var mı?

Uzay deyince akla genellikle “yer çekiminin olmadığı yer” gelir, ama bu doğru değil. Yer çekimi, Dünya’nın merkezinden uzaklaştıkça yavaş yavaş azalır. 100 km yükseklikte yer çekimi yeryüzündekinin yaklaşık yüzde 97’si, 400 km’deki Uzay İstasyonu’nda ise yaklaşık yüzde 89’udur (kendi hesabımız).

Astronotlar istasyonda süzülür, çünkü istasyonla birlikte sürekli düşerler. Hep birlikte aynı hızla düşen cisimler birbirine göre ağırlıksız görünür. Atasever’in deneylerini yaptığı 3 dakika da böyle bir serbest düşüş anıydı: Araç motoru kapandıktan sonra yükselip geri inerken içindeki her şey birlikte “düşüyordu”.

Atmosferin katmanları ve Kármán çizgisi

NASA’nın sınıflandırmasına göre atmosfer beş ana katmandan oluşur. Sınırlar enleme, mevsime ve Güneş’in etkinliğine göre değişir; aşağıdaki sayılar ortalamadır.

  • Troposfer (yerden yaklaşık 12 km’ye): Hava olaylarının neredeyse tamamı burada yaşanır. Kutuplarda daha ince, ekvatorda daha kalındır. Yolcu uçakları bu katmanın üst kısmında, 10–12 km’de uçar.
  • Stratosfer (12–50 km): Güneş’in morötesi ışınlarını emen ozon tabakası buradadır.
  • Mezosfer (50–80 km): Kayan yıldızların çoğu bu katmanda yanıp söner. Atmosferin en soğuk yeri, mezosferin tepesindeki mezopozdur.
  • Termosfer (80–700 km): Kármán çizgisi bu katmanın alt kısmındadır. Kutup ışıkları burada parlar; renklerini atomların yaydığı belirli dalga boylarından alırlar (bkz. Emisyon Çizgileri Nedir?). Uluslararası Uzay İstasyonu da bu katmanda dolanır.
  • Ekzosfer (700–10.000 km): Atmosferin en dış katmanıdır. Burada hava molekülleri o kadar seyrektir ki birbirine çarpmadan yüzlerce kilometre yol alabilir ve bazıları uzaya kaçar.

Şemanın sağındaki çubuklar havanın ne hızla seyreldiğini gösteriyor: 10 km’de hava deniz seviyesindekinin üçte biri kadardır, 50 km’de 1.200 kat, 100 km’de 2,2 milyon kat seyrektir. Işığı saçacak hava azaldıkça gökyüzü de koyulaşır; bu yüzden uzayda gündüz bile gökyüzü siyahtır (bkz. Gökyüzü Neden Mavi?).

Atmosferin dış ucu bile kesin değil. SOHO uydusunun ölçümlerine dayanan 2019 tarihli bir çalışma, Dünya’yı saran çok seyrek hidrojen hâlesinin (jeokorona) en az 630.000 km’ye, yani Ay’ın yörüngesinin de ötesine uzandığını gösterdi. Bir bakıma Ay, Dünya atmosferinin en dış ucunun içinde dolanıyor.

Uzay hukukta nerede başlar?

Uluslararası hukukta da net bir sınır yok. Ekim 1967’de yürürlüğe giren Dış Uzay Antlaşması, uzayın bütün devletlerin keşfine ve kullanımına açık olduğunu ve hiçbir ülkenin uzayı sahiplenemeyeceğini söyler. Ama uzayın nerede başladığını tanımlamaz.

Bu boşluk önemli, çünkü bir ülkenin hava sahası o ülkenin egemenliğindedir, uzay ise kimsenin değildir. Birleşmiş Milletler’in uzay hukuku çalışmalarında “uzayın tanımı ve sınırlandırılması” konusu on yıllardır gündemde, ancak bütün ülkelerin kabul ettiği bir yükseklik hâlâ yok. Pratikte uydular yüzlerce kilometre yukarıda dolandığı, uçaklar ise genellikle 20 km’nin altında kaldığı için bu belirsizlik bugüne kadar büyük bir soruna yol açmadı.

Sık sorulan sorular

Kármán çizgisi nedir?

Kármán çizgisi, deniz seviyesinden 100 km yükseklikte çekilen ve atmosfer ile uzay arasındaki sınır sayılan hayalî çizgidir. Adını Macar asıllı Amerikalı mühendis Theodore von Kármán’dan alır. Uluslararası Havacılık Federasyonu (FAI) bir uçuşun uzay uçuşu sayılması için bu sınırı kullanır. Türkçede “Karman hattı” diye de geçer.

Uzay kaç km’de başlar?

Kime sorduğunuza bağlı. Uluslararası Havacılık Federasyonu (FAI) ve birçok kuruluş 100 km’yi, ABD ise 50 mili, yani yaklaşık 80 km’yi esas alır. Atmosfer yukarı çıktıkça yavaş yavaş incelir ve bir yerde aniden bitmez; bu yüzden iki sayı da bir uzlaşmadır.

Kármán çizgisi neden 100 km?

Von Kármán, kanatla havada kalmak için gereken hızın yörünge hızına eşit olduğu yüksekliği havacılık ile uzay arasındaki sınır olarak görmüştü. Bu yükseklik araca göre değişir; gökbilimci Jonathan McDowell’in hesabına göre tipik araçlar için 66 ile 88 km arasındadır. 100 km ise yuvarlak ve akılda kalıcı olduğu için benimsendi.

Kármán çizgisini geçen ilk insan yapımı cisim hangisidir?

Almanların 20 Haziran 1944’te dikine fırlattığı MW 18014 adlı V-2 roketi yaklaşık 175 km’ye çıktı ve 100 km sınırını geçen ilk insan yapımı cisim oldu. Uzaya çıkan ilk insan ise 12 Nisan 1961’de Vostok 1 ile Dünya’nın çevresini dolanan Yuri Gagarin’dir.

Uluslararası Uzay İstasyonu kaç km yüksekte?

Uluslararası Uzay İstasyonu yaklaşık 400 km yükseklikte, Kármán çizgisinin dört katı kadar yukarıda dolanır. Saniyede yaklaşık 7,7 km hızla gider, Dünya’nın çevresini 90 dakikada bir dolanır ve günde 16 tur atar. Seyrek havanın sürtünmesi yüzünden yavaş yavaş alçalır ve zaman zaman motorlarla yükseltilir.

Uzay turistleri astronot sayılır mı?

Hangi sınıra göre baktığınıza bağlı. Blue Origin’in New Shepard uçuşları 100 km’yi aşar. Virgin Galactic’in VSS Unity uçuşları ise 80 ile 90 km arasına çıkar; Tuva Cihangir Atasever’in 2024’teki uçuşunda araç TÜBİTAK’a göre yaklaşık 90 km’ye ulaştı. ABD’nin 50 millik sınırına göre ikisi de uzay uçuşudur, FAI’nin 100 km’lik sınırına göre yalnızca ilki.

Kármán çizgisinde yer çekimi var mı?

Evet. 100 km yükseklikte yer çekimi yeryüzündekinin yaklaşık yüzde 97’sidir; 400 km’deki Uzay İstasyonu’nda bile yüzde 89 kadardır. Astronotların süzülmesinin nedeni yer çekiminin olmaması değil, istasyonla birlikte sürekli serbest düşüşte olmalarıdır.

Kaynaklar

Bunlar da ilginizi çekebilir


Astrafizik sitesinden daha fazla şey keşfedin

Son gönderilerin e-postanıza gönderilmesi için abone olun.

Bir Cevap Yazın

Popüler

İlgili Yazılar

Ay’ın Evreleri: Ay Neden Şekil Değiştirir?

Ay'ın sekiz evresi sırasıyla nedir, Ay neden şekil değiştirir, evreler kaç günde tamamlanır? Hangi evrede Ay ne zaman görünür, Kasım–Aralık 2026 Ay takvimi ve evde yapılabilecek deney.

Evrende Kaç Galaksi Var? Sayınca Başınız Dönecek

Gözlemlenebilir evrende yüz milyarlarca, belki 2 trilyon galaksi var. Bu sayıyı Hubble, James Webb ve New Horizons nasıl buldu? Kendiniz de hesaplayın.

Mars Helikopteri Ingenuity, Ömrünün Sonuna Geldi

Mars Helikopteri IngenuityNASA, Mars’ta motorlu, kontrollü uçuşun mümkün olduğunu kanıtladı, tıpkı Wright kardeşlerin Dünya’da yaptığı gibi. NASA’nın tarihi Ingenuity Mars Helikopteri, Kızıl Gezegen’deki görevini...

Galileo Projesi Nedir?

Galileo Projesi ve Uzaylılara YaklaşmakGalileo Projesi, Harvard Üniversitesi’nden fizikçi Avi Loeb’in liderliğinde başlatılan bir uzay araştırma girişimidir. Bu proje, uzayda potansiyel olarak dünya dışı...